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Monday, June 7, 2010

Anillos en los que nacen estrellas



Los bulbos de las galaxias espirales son conocidos por ser las madrigueras en las que se ocultan los agujeros negros súpermasivos. Pero además de estos objetos exóticos que tan poderosamente han llamado la atención de los científicos y de los novelistas de ciencia ficción, los bulbos de las galaxias hospedan a otros sorprendentes invitados: uno de los más espectaculares que se pueden encontrar son los anillos nucleares de formación estelar.

Imagínese que rodeando al agujero negro se encuentra un inmenso toro (un donut, vamos) de gas de varios centenares o unos pocos miles de años luz de radio. Imagínese que la totalidad del toro está en plena ebullición, que en sus zonas más densas se forman miles y millones de estrellas que ionizan y hacen brillar el gas que las rodea. Imagínese un paisaje infernal a la vez que arrebatadoramente bello. Pues eso que está imaginando es lo que ahora mismo se puede ver en aproximadamente un 20% de los bulbos de las galaxias espirales.

Los anillos nucleares de formación estelar pueden llegar a acaparar un 5% o más de la formación estelar de una galaxia. Si bien a escala humana, su tamaño, de centenares de años luz, es una barbaridad, a escala galáctica es más bien escaso pues el diámetro de una galaxia espiral "normalita" es de unos cien mil años luz. ¿Cómo es posible que se formen tantas estrellas en una región que es ridículamente pequeña comparada con el tamaño de una galaxia? Para encontrar la respuesta tendremos que recurrir a una analogía con un fenómeno mucho más cercano que se produce en nuestro propio Sistema Solar.

El cinturón de asteroides contiene miles de pequeños cuerpos rocosos que orbitan entre Marte y Júpiter. La región con más alta concentración de asteroides es la que se conoce como "cinturón principal" e incluye los cuerpos con órbitas no muy elípticas cuyos radios van de las 2,06 a las 3,27 unidades astronómicas (una unidad astronómica se define como la distancia promedio entre la Tierra y el Sol).

En 1857, el astrónomo norteamericano Daniel Kirkwood se dio cuenta de que dentro del cinturón principal había órbitas despobladas en las que parecía no haber asteroides. Sus cálculos indicaban que si estas órbitas estuvieran pobladas, su periodo guardaría una razón sencilla con el periodo de la órbita de Júpiter. Por ejemplo, las órbitas con un radio de 2,5 unidades astronómicas estarían en la órbita 3:1 con Júpiter, cosa que significa que por cada tres órbitas que diera el asteroide, Júpiter daría una. Si un asteroide se encontrara en esa órbita, tendría momentos de máximo acercamiento a este planeta siempre en el mismo punto, con lo que el gigante gaseoso le daría empujones gravitatorios siempre desde la misma posición y en el mismo sentido, expulsándolo hacia otras regiones del cinturón. Lo mismo ocurre con las órbitas que están en otras razones simples, como las 2:7, las 3:8, las 2:5 y las 3:7. Si la razón entre el periodo de la órbita del asteroide y la de Júpiter no fuera sencilla, la órbita no se vaciaría, ya que el asteroide recibiría empujones gravitatorios en lugares aleatorios de la órbita, con lo que la suma promedio de dichos empujones sería cero. Este fenómeno que causa que se vacíen órbitas es llamado "resonancia" y se dice que las órbitas vacías debido a la interacción con Júpiter son órbitas resonantes.

En las galaxias espirales ocurre un fenómeno parecido a éste. ¿Quién hace de Júpiter? Pues perturbaciones en la simetría del disco de la galaxia como serían la presencia de fuertes brazos espirales o las barras. Dichas perturbaciones "limpian" de gas unas órbitas al mandarlo a otras, como a las de los anillos nucleares. Una vez se ha acumulado suficiente gas en ellos (su densidad gaseosa alcanza valores lo suficientemente elevados), empiezan a formarse estrellas. Como las estructuras que causan las resonancias, las barras y los fuertes brazos espirales, tienen una duración de vida de centenares o miles de millones de años, el aporte de gas es continuo y los anillos nucleares de formación estelar pueden prevalecer en el tiempo.

¿Y por qué es importante el estudio de los anillos nucleares de formación estelar? Durante años se creyó que todos los bulbos de las galaxias espirales se parecían en sus propiedades y el mecanismo de formación a las galaxias elípticas: los bulbos se habían formado por la fusión de galaxias en momentos tempranos de la historia del Universo. Ahora sabemos que existe una familia de bulbos que no se asemejan en nada a las galaxias elípticas y cuyas propiedades son más similares a las de los discos. Y se cree que estos bulbos son el producto de la lenta evolución del disco de la galaxia, contrariamente a los bulbos "clásicos", que se habrían formado debido a colisiones cataclísmicas.

¿Cuáles son los mecanismos de creación y de evolución de este "nuevo" tipo de bulbos? Todavía no se sabe a ciencia cierta, pero no cabe la menor duda de que la acumulación de tanto gas en un anillo y su posterior transformación en estrellas juega un importante papel en la evolución de las zonas más internas de las galaxias. Científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), que han liderado un estudio sobre este tema, han finalizado recientemente el atlas más completo de anillos nucleares que existe. Lo han bautizado AINUR (Atlas of Images of NUclear Rings, Atlas de imágenes de anillos nucleares), e incluye imágenes y mediciones de las propiedades físicas de 113 "ejemplares". Si bien el rompecabezas de la evolución de las galaxias está todavía lejos de ser resuelto en sus más mínimos detalles, es cierto que en nuestras manos tenemos identificadas algunas de sus piezas y que ahora nos toca encajarlas en el lugar adecuado. Y seguro que los anillos nucleares de formación estelar tendrán su importancia en la comprensión de la evolución de los bulbos galácticos.

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.